發(fā)布時(shí)間：2020-04-15 22:53

【摘要】：語(yǔ)音是人類的主要交流方式。語(yǔ)音理解過(guò)程中,大腦利用內(nèi)隱的語(yǔ)言學(xué)知識(shí),從語(yǔ)音這種聲音信號(hào)中解碼出說(shuō)話人所要表達(dá)的意義。日常生活中,語(yǔ)音往往以連續(xù)聲音流的形式呈現(xiàn),從連續(xù)語(yǔ)音流中分離出分層級(jí)的離散語(yǔ)言結(jié)構(gòu)(比如音節(jié)、詞匯、短語(yǔ)和句子)并構(gòu)建其神經(jīng)表征是語(yǔ)音理解的核心步驟。已有研究表明語(yǔ)音理解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生與語(yǔ)音中音節(jié)、短語(yǔ)和句子節(jié)奏同步的神經(jīng)響應(yīng),但是已有方法在信號(hào)處理過(guò)程中丟失了信號(hào)的相位信息,只能利用頻域的幅度譜對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,本文提出一種新的神經(jīng)響應(yīng)分析方法,這種新的方法可以對(duì)齊不同被試的神經(jīng)響應(yīng)相位,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)響應(yīng)的時(shí)域分析。首先,本文提出一種基于多數(shù)據(jù)集典型相關(guān)分析(multiset Canonical CorrelationsAnalysis,mCCA)的腦磁圖分析方法,并采用交叉檢驗(yàn)方法,基于真實(shí)數(shù)據(jù)對(duì)該方法的效果進(jìn)行驗(yàn)證。分析結(jié)果表明這種新方法綜合分析多個(gè)被試的腦電響應(yīng),可以對(duì)齊被試間的響應(yīng)相位。其次,本文利用降噪源分離(Denoising SourceSeparation,DSS)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維,并發(fā)現(xiàn)基于DSS子空間的方法可以進(jìn)一步提升mCCA腦磁圖分析的效率和穩(wěn)定性。本論文的分析也揭示了之前通過(guò)研究腦磁圖信號(hào)頻譜能量無(wú)法揭示的一些問(wèn)題:首先,大腦皮層對(duì)不同層級(jí)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的追蹤響應(yīng)出現(xiàn)在刺激的開始,而不是隨著刺激不斷重復(fù)而緩慢建立。其次,不同層級(jí)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的神經(jīng)追蹤響應(yīng)是緩慢的神經(jīng)波動(dòng),而不是一系列出現(xiàn)在句子邊界的沖激響應(yīng)。最后非常重要的是,音節(jié)神經(jīng)響應(yīng)和短語(yǔ)、句子的神經(jīng)響應(yīng)在空間上是可分離的。綜上,本文提出了一種基于多數(shù)據(jù)集的腦磁圖分析方法,可以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)對(duì)多被試腦磁圖響應(yīng)的時(shí)域分析。
【圖文】：

精密的儀器以及很好的抗干擾措施。目前通用的腦磁設(shè)備主要由磁屏蔽系統(tǒng)、磁逡逑場(chǎng)探測(cè)裝置、頭位置指示器、刺激系統(tǒng)、信息結(jié)合處理系統(tǒng)以及灌液氦裝置組成，逡逑詳見(jiàn)圖１．２。逡逑磁屏蔽系統(tǒng)主要是最大化降低外界磁場(chǎng)的干擾，一般是一個(gè)在腦磁裝置外部逡逑建立一個(gè)磁屏蔽室。磁場(chǎng)探測(cè)裝置則主要是由超導(dǎo)量子干涉儀構(gòu)成，此干涉儀是逡逑唯一具有測(cè)量生物磁場(chǎng)敏感度的探測(cè)器，能將烎弱的磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。頭逡逑位置指示器則能夠把頭部進(jìn)行數(shù)字化，并投影到一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)中方便后續(xù)分析。逡逑刺激系統(tǒng)主要是通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)方法誘發(fā)腦磁場(chǎng)并作為后續(xù)分析的依憑。信息結(jié)合逡逑處理系統(tǒng)是一臺(tái)數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)，可用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一些初步的處理和分析。最逡逑后的灌液氦裝置則是間隔固定周期給超導(dǎo)量子干涉儀灌液氦來(lái)保持其超導(dǎo)狀態(tài)。逡逑２逡逑

語(yǔ)音理解過(guò)程中，大腦利用內(nèi)隱的語(yǔ)言學(xué)知識(shí)，從語(yǔ)音這種聲音信號(hào)中解說(shuō)話人所表徸的意義。日常生活中，語(yǔ)音往往以連續(xù)聲音流的形式呈現(xiàn)，從的語(yǔ)音流中分離出離散的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)并構(gòu)建其神經(jīng)表征是語(yǔ)音理解的核心步驟音流中的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)是分層級(jí)進(jìn)行組織的，，在人類語(yǔ)言中，小的語(yǔ)言單元可以俎合成為大的語(yǔ)言單元。這一迭代組合過(guò)程產(chǎn)生了一系列不同大小的，不同的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)，比如音素、音節(jié)、詞匯、短語(yǔ)和語(yǔ)句。語(yǔ)言單元間的迭代組合類語(yǔ)言靈活表達(dá)語(yǔ)義的基礎(chǔ)，也是人類語(yǔ)言最核心的特征。所以，為了理解解析語(yǔ)言的過(guò)程，不同大小的語(yǔ)言單元在大腦中的表征方式是一個(gè)很關(guān)鍵的｜邋［１，１５，１７，３９，４１，４６］邋0逡逑有研究表明當(dāng)人聽(tīng)到連續(xù)語(yǔ)音的時(shí)候使用腦磁圖和腦電圖觀測(cè)到的大腦的活動(dòng)會(huì)追蹤聲音韻律在音節(jié)和音素層級(jí)處理上的一些特點(diǎn)［７，９，１（）－２（），２８，２９，３６］。，有文章更進(jìn)一步表明了大腦皮層的活動(dòng)能并發(fā)追蹤更高層級(jí)的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，短語(yǔ)和句子［８］，見(jiàn)圖１．４ａ。不過(guò)，對(duì)于短語(yǔ)和句子的神經(jīng)追蹤響應(yīng)，以往的
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN911.6;R338

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本文編號(hào)：2629081